CN110142386A - 一种制备半固态坯料用旋转振动耦合搅拌装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种制备半固态坯料用旋转振动耦合搅拌装置，支架的上部设置有旋转搅拌振动装置，支架的下部设置有旋转振动装置，料桶设置在旋转振动装置上，旋转搅拌振动装置的搅拌棒设置在料桶内，料桶侧上方的支架上设置有熔炼炉，熔炼炉通过管道与料桶上开的进料口连接，旋转搅拌振动装置连接第一动力系统用于对料桶内的半固态坯料进行旋转搅拌和振动处理，旋转振动装置连接第二动力系统用于驱动料桶进行旋转和振动处理，料桶的出料口处设置有冷却装置系统。本发明将旋转搅拌法与机械振动法相结合，同时对料桶也进行旋转振动设计，与上搅拌部分有机结合起来，使得搅拌更加充分更加彻底。

Description

一种制备半固态坯料用旋转振动耦合搅拌装置

技术领域

本发明属于金属半固态加工成型技术领域，具体涉及一种制备半固态坯料用旋转振动耦合搅拌装置。

背景技术

半固态金属铸造工艺技术经历了20余年的研究与发展。由于半固态金属金相组织呈现球形或者近球形，导致本身优异的力学性能，因此应用于各个制造业领域，近年来越来越受到重视。金属半固态加工利用金属从固态向液态、或从液态问固念转变过程中的半固态温度区间实现金属的成形加工。金属半固态加工与常规的金属成形工艺相比，具有许多优点而且应用范围广泛，凡具有固液两相区的合金均可实现半固态加工。

目前，应用半固态工艺进行大规模工业生产较为成功的是汽车铸铝零部件，但实际生产成本明显高于传统液态金属铸造，大约为1.5倍。其主要原因是由于半固态成形过程的复杂性(增加了坯料制备和二次加热)和为了严格控制工艺参数而带来的设备成本。针对这种较大的初期投资，半固态技术在工业化生产上必须可生产高质量产品和实现大批量生产规模，以及具有较低的材料消耗和较高的生产效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种制备半固态坯料用旋转振动耦合搅拌装置,结构简单，设计合理，提高了制备金属及合金的半固态坯料的效率和质量，节约了制备时间。

本发明采用以下技术方案：

一种制备半固态坯料用旋转振动耦合搅拌装置，包括支架，支架的上部设置有旋转搅拌振动装置，支架的下部设置有旋转振动装置，料桶设置在旋转振动装置上，旋转搅拌振动装置的搅拌棒设置在料桶内，料桶侧上方的支架上设置有熔炼炉，熔炼炉通过管道与料桶上开的进料口连接，旋转搅拌振动装置连接第一动力系统用于对料桶内的半固态坯料进行旋转搅拌和振动处理，旋转振动装置连接第二动力系统用于驱动料桶进行旋转和振动处理，料桶的出料口处设置有冷却系统。

具体的，旋转搅拌振动装置包括工艺外壳，工艺外壳的下端连接有用于安装搅拌棒的连接盘，连接盘上设置有滑槽和滑轨，滑槽和滑轨相互垂直设置，连接盘的下方沿正方形设置有四条齿条，每个齿条与搅拌棒连接，四条齿条通过连接盘下方设置的中心齿轮啮合连接，中心齿轮通过齿条驱动搅拌棒在料桶中进行往复运动。

进一步的，工艺外壳内设置有端面圆柱凸轮，端面圆柱凸轮与第一动力系统的从动轴连接，从动轴的下端经曲柄与连接盘上设置的滑槽连接，滑槽的一端与滑轨连接，滑轨与下方的一条齿条连接用于带动中心齿轮作正反转运动，中心齿轮带动另外三条齿条作来回往复运动。

更进一步的，端面圆柱凸轮分别连接圆柱凸轮滚子、凸轮顶杆和弹簧，从动轴的转速大于旋转搅拌振动装置整体的旋转速度，凸轮顶杆在弹簧和端面圆柱凸轮的共同作用下能够在竖直方向来回运动产生振动。

进一步的，第一动力系统包括第一永磁交流伺服电机和相互平行设置的动力轴和从动轴，第一永磁交流伺服电机经第一主动锥齿轮与动力轴上的第一从动锥齿轮啮合连接，第一从动锥齿轮下方的动力轴上依次设置有、主动轴第一齿轮和主动轴第二齿轮，主动轴第一齿轮和主动轴第二齿轮分别与从动轴上设置的从动轴第一齿轮和从动轴第二齿轮啮合连接，主动轴第二齿轮和从动轴第二齿轮固定设置在搅拌振动装置的工艺外壳上，从动轴第二齿轮与从动轴之间设置有滚珠轴承。

具体的，料桶包括坩埚，坩埚外部设置有保温层，保温层内设置有冷却水管路和加热线圈，料桶下方设置有出料管路，出料管路两侧的料桶上设置有用于连旋转振动装置的连杆连接处。

具体的，旋转振动装置包括空心动力轴，空心动力轴套装在料桶的出料管路上，下端与第二动力系统和冷却系统连接，上端与水平设置的第二主动锥齿轮连接，第二主动锥齿轮的两侧分别竖直连接一个第二从动锥齿轮，第二从动锥齿轮上设置有曲轴，曲轴通过连杆与料桶的连杆连接处连接，曲轴、连杆和料桶组成曲柄滑块机构用于上下振动料桶。

进一步的，在空心动力轴上设置有锥齿轮支持架，锥齿轮支持架上间隔设置有四个下连接耳，每个下连接耳连接一个液压杆，通过液压杆与料桶上设置的上连接耳对应连接，曲轴的一端与锥齿轮支持架连接。

进一步的，第二动力系统包括第二永磁交流伺服电机，第二永磁交流伺服电机经第三主动锥齿轮与第三从动锥齿轮啮合连接，第三主动锥齿轮设置在出料管路上，第三从动锥齿轮设置在空心动力轴上。

具体的，冷却系统包括冷却装置，冷却装置的出料口与引锭器连接。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

本发明一种制备半固态坯料用旋转振动耦合搅拌装置，旋转搅拌振动装置在浆料中进行搅拌，旋转振动装置带动料桶旋转，令浆料整体旋转振动，在两装置的共同作用下，在局部与整体的有机结合下，使得浆料搅拌的更加彻底，提高了制备金属及合金的半固态坯料的效率和质量。

进一步的，旋转搅拌振动装置采用了一轴传动，利用端面圆柱凸轮的特点实现了搅拌棒的竖直方向振动，利用曲柄滑块装置实现了搅拌棒的水平方向振动。

进一步的，第一动力系统由于采用两轴两套齿轮同时啮合传动，其中一个齿轮利用轴承与轴相连，利用齿轮不同传动比实现转速不同，其中低速带动整体旋转，高速带动从动轴旋转把动力传递到下一级的运动，这种方式利用了轴承内外圈转速不同的特点，巧妙地实现了两级不同的传动效果。

进一步的，料桶在结构上采用了坩埚加保温层的设计，保温层上设有冷却水管路和加热线圈，可以控制浆料温度，令其保持在半固态温度区间，使得坯料制备更加顺利、快速。

进一步的，旋转振动装置采用了锥齿轮的啮合原理，分别利用了锥齿轮的自转与公转，其中自转结合曲轴，实现类似汽车发动机气缸内活塞的运动，令料桶实现竖直方向振动；其中公转带动桶的旋转。

综上所述，本发明将旋转搅拌法与机械振动法相结合，同时对料桶也进行旋转振动设计，与上搅拌部分有机结合起来，使得搅拌更加充分更加彻底。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的剖面整体示意图；

图2为本发明的第一动力系统示意图；

图3为本发明的旋转搅拌振动装置示意图，其中，(a)为整体结构图，(b)为曲柄滑槽俯视图，(c)为连接盘仰视图；

图4为本发明的料桶机构示意图，其中，(a)为剖视图，(b)为立体图；

图5为本发明的旋转振动装置示意图，其中，(a)为剖视图，(b)为立体图；

图6为本发明的第二动力系统与冷却系统示意图。

其中：1.进料口；2.熔炼炉；3.第一动力系统；3-1.第一永磁交流伺服电机；3-2.第一主动锥齿轮；3-3.第一从动锥齿轮；3-4.轴承；3-5.主动轴；3-6.从动轴第一齿轮；3-7.主动轴第一齿轮；3-8.从动轴；3-9.从动轴第二齿轮；3-10.主动轴第二齿轮；4.旋转搅拌振动装置；4-1.工艺外壳；4-2.端面圆柱凸轮；4-3.凸轮滚子；4-4.顶杆；4-5.弹簧；4-6.曲柄；4-7.滑槽；4-8.滑轨；4-9.连接盘；4-10.搅拌棒；4-11.齿条连接法兰；4-12.齿条；4-13.中心齿轮；5.料桶；5-1.保温层；5-2.冷却水管路；5-3.加热线圈；5-4.坩埚；5-5.上连接耳；5-6.连杆连接处；5-7出料管路；6.旋转振动装置；6-1.液压杆；6-2.下连接耳；6-3.曲轴；6-4.连杆；6-5.第二从动锥齿轮；6-6.第二主动锥齿轮；6-7.锥齿轮支持架；6-8.空心动力轴；7.第二动力系统；7-1.第三从动锥齿轮；7-2.第三主动锥齿轮；7-3第二永磁交流伺服电机；8.冷却系统；8-1.冷却装置；8-2.出料口；8-3.引锭器。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“一侧”、“一端”、“一边”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1，本发明一种制备半固态坯料用旋转振动耦合搅拌装置，包括支架9以及设置在支架9上的熔炼炉2、第一动力系统3、旋转搅拌振动装置4、料桶5、旋转振动装置6、第二动力系统7和冷却系统8，第一动力系统3设置在支架9的顶部，与旋转搅拌振动装置4连接用于提供动力，旋转搅拌振动装置4设置在料桶5的上方，旋转搅拌振动装置4通过台阶轴连接搅拌杆，用于对料桶5内的半固态坯料进行旋转搅拌和振动处理，熔炼炉2设置在料桶5的侧上方，通过管道与料桶5上开的进料口1连接，料桶5设置有加热与冷却系统，金属或者合金熔液经进料口1进入料桶5内进行加工处理，料桶5设置在旋转振动装置6上，旋转振动装置6设置在支架9上，旋转振动装置6与第二动力系统7连接，第二动力系统7用于驱动旋转振动装置6对料筒5进行旋转和振动处理，料桶5的出料口处设置有冷却系统8。

请参阅图2，第一动力系统3包括第一永磁交流伺服电机3-1、第一主动锥齿轮3-2、第一从动锥齿轮3-3、轴承3-4、动力轴3-5、从动轴第一齿轮3-6、主动轴第一齿轮3-7、从动轴3-8以及从动轴第二齿轮3-9和主动轴第二齿轮3-10，动力轴3-5和从动轴3-8分别经过轴承3-4相互平行设置在支架9上，动力轴3-5上依次设置第一从动锥齿轮3-3、主动轴第一齿轮3-7和主动轴第二齿轮3-10，第一永磁交流伺服电机3-1的输出轴上设置的第一主动锥齿轮3-2与第一从动锥齿轮3-3啮合连接用于传动，从动轴3-8上依次设置从动轴第一齿轮3-6和从动轴第二齿轮3-9，主动轴第一齿轮3-7和从动轴第一齿轮3-6啮合连接，主动轴第二齿轮3-10和从动轴第二齿轮3-9啮合连接，主动轴第二齿轮3-10和从动轴第二齿轮3-9固定设置在搅拌振动装置4的工艺外壳4-1上，从动轴第二齿轮3-9与从动轴3-8之间设置有滚珠轴承。

动力轴3-5带动主动轴第一齿轮3-7和从动轴第一齿轮3-6转动将动力传递给从动轴3-8，从动轴3-8与旋转搅拌振动装置4的端面圆柱凸轮4-2连接用于实现旋转、搅拌和振动；动力轴3-5经主动轴第二齿轮3-10和从动轴第二齿轮3-9带动搅拌振动装置4的工艺外壳4-1整体旋转。

请参阅图3，旋转搅拌振动装置4包括工艺外壳4-1、端面圆柱凸轮4-2、圆柱凸轮滚子4-3、凸轮顶杆4-4、弹簧4-5、曲柄4-6、滑槽4-7、滑轨4-8、连接盘4-9、搅拌棒4-10、齿条连接法兰4-11、齿条4-12和中心齿轮4-13，端面圆柱凸轮4-2、圆柱凸轮滚子4-3、凸轮顶杆4-4和弹簧4-5设置在工艺外壳4-1内，圆柱凸轮滚子4-3、凸轮顶杆4-4和弹簧4-5组装在一起，圆柱凸轮滚子4-3与端面圆柱凸轮4-2接触，端面圆柱凸轮4-2与从动轴3-8连接用于控制端面圆柱凸轮4-2旋转，且从动轴3-8的旋转速度大于动力轴3-5的旋转速度，产生速度差令凸轮顶杆4-4在弹簧4-5和端面圆柱凸轮4-2的共同作用下，在竖直方向来回运动产生振动；

工艺外壳4-1的下端与连接盘4-9连接，连接盘4-9上设置有相互垂直设置的滑槽4-7和滑轨4-8，连接盘4-9的下方沿正方形设置有四条齿条4-12，每条齿条4-12通过齿条连接法兰4-11与连接盘4-9连接，齿条连接法兰4-11上设置有滚动圆柱，齿条可在齿条连接法兰4-11上来回滚动，四条齿条4-12通过连接盘4-9下方中心设置的中心齿轮4-13啮合连接，从动轴3-8的下端经曲柄4-6与滑槽4-7连接，滑槽4-7的一端与滑轨4-8连接，滑轨4-8与下方的一条齿条4-12连接用于带动中心齿轮4-13作正反转运动，中心齿轮4-13带动另外三条齿条4-12作来回往复运动，每个齿条4-12上设置有两个搅拌棒4-10，通过中心齿轮4-13带动搅拌棒4-10在料桶5中作来回往复运动。

请参阅图4，料桶5包括保温层5-1、冷却水管路5-2、加热线圈5-3、坩埚5-4、上连接耳5-5、连杆连接处5-6和出料管路5-7，保温层5-1设置在坩埚5-4的外部，冷却水管路5-2和加热线圈5-3设置在保温层5-1内，上连接耳5-5包括四个，间隔设置在保温层5-1的外部用于连接液压杆6-1，出料管路5-7设置在料桶5下方，出料管路5-7两侧的料桶5上设置有用于连旋转振动装置6的连杆连接处5-6，浆料在料桶5内由冷却水管路5-2和加热线圈5-3控制其温度，在搅拌完成后由出料管路5-7出料。

请参阅图5，旋转振动装置6包括液压杆6-1、下连接耳6-2、曲轴6-3、连杆6-4、第二从动锥齿轮6-5、第二主动锥齿轮6-6、锥齿轮支持架6-7和空心动力轴6-8，空心动力轴6-8套装在出料管路5-7上，与水平设置的第二主动锥齿轮6-6连接，第二主动锥齿轮6-6的两侧分别竖直连接一个第二从动锥齿轮6-5，锥齿轮支持架6-7设置在空心动力轴6-8上，锥齿轮支持架6-7上对称设置有两个曲轴6-3，两个曲轴6-3分别与对应的第二从动锥齿轮6-5连接，曲轴6-3的端部设置有连杆6-4用于和料桶5上设置的连杆连接处5-6对应连接，锥齿轮支持架6-7上间隔设置有四个下连接耳6-2，每个下连接耳6-2连接一个液压杆6-1，通过液压杆6-1与料桶5上设置的上连接耳5-5对应连接。

由空心动力轴6-8旋转带来的动力带动主动锥齿轮6-6旋转，主动锥齿轮6-6带动两个从动锥齿轮6-5旋转，在从动锥齿轮6-4旋转过程中带动曲轴6-3旋转，曲轴6-3、连杆6-4、料桶5共同组成曲柄滑块机构，令料桶5上下振动，在上下振动时由液压杆6-1阻止料桶5倾斜并保持稳定，同时冷却水管路与加热线圈电路以液压杆6-1为桥梁连接在料桶5上，曲轴6-3跟随从动锥齿轮6-5公转，带动料桶5旋转。

请参阅图6，第二动力系统7包括第三从动锥齿轮7-1、第三主动锥齿轮7-2和第二永磁交流伺服电机7-3，第三主动锥齿轮7-2设置在出料管路5-7上，第三从动锥齿轮7-1设置在空心动力轴6-8上，第二永磁交流伺服电机7-3经第三主动锥齿轮7-2与第三从动锥齿轮7-1啮合连接，动力由第二永磁交流同步伺服电机7-3传出，带动主动锥齿轮7-2旋转，主动锥齿轮7-2与从动锥齿轮7-1相啮合，动力传递到从动锥齿轮7-1，从动锥齿轮7-1带动空心动力轴6-8旋转，把动力输入到旋转振动装置6的第二主动锥齿轮6-6。

冷却系统8包括冷却装置8-1、出料口8-2和引锭器8-3，冷却装置8-1设置在出料管路5-7的末端，设置有一定的长度，可令出料管路在里上下振动，出料口8-2与引锭器8-3连接。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中的描述和所示的本发明实施例的组件可以通过各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明一种制备半固态坯料用旋转振动耦合搅拌装置的总体工作原理为：

将熔料炉2中的金属或者合金浆料通过进料口1倒入料桶5中，待料满后，开启第一永磁交流伺服电机3-1和第二永磁交流伺服电机7-1，待浆料搅拌完成后在冷却系统8中结晶逐渐变成半固态坯料。

第一动力系统3的工作原理为：

由第一永磁交流伺服电机3-1输出动力，通过第一主动锥齿轮3-2、第一从动锥齿轮3-3啮合传动动力到主动轴3-5，由主动轴3-5带动从动轴第一齿轮3-6和主动轴第一齿轮3-7把动力由从动轴3-8传递到旋转搅拌振动装置4，由主动轴3-5带动从动轴第二齿轮3-9和主动轴第二齿轮3-10使得旋转搅拌振动装置4整体旋转，两种啮合所传递的速度不同，且从动轴3-8速度大于旋转搅拌振动装置4整体旋转速度。

旋转搅拌振动装置4的工作原理为：

由从动轴第一齿轮3-6和主动轴第一齿轮3-7传递给从动轴3-8的动力使得端面圆柱凸轮4-2旋转速度大于旋转搅拌振动装置4整体的旋转速度，产生速度差令凸轮顶杆4-4在弹簧4-5和端面圆柱凸轮4-2的共同作用下，在竖直方向来回运动产生振动，由从动轴3-8带来的动力使得曲柄4-6绕从动轴3-8旋转并在滑槽4-7中运动，使得滑槽4-7在滑轨4-8中作来回往复运动，滑槽4-8下方连接的一条齿条4-12与中心齿轮4-13啮合，带动中心齿轮4-13作正反转运动，中心齿轮4-13带动另外三条齿条4-12作来回往复运动，分别与四条齿条4-12固接的搅拌棒4-14在料桶5中作来回往复运动。

旋转振动装置6的工作原理为：

由空心动力轴6-8所带来的动力带动第二主动锥齿轮6-6旋转，第二主动锥齿轮6-6带动两个第二从动锥齿轮6-5旋转，在第二从动锥齿轮6-5旋转过程中带动两个曲轴6-3旋转，曲轴6-3、连杆6-4、料桶5共同组成曲柄滑块机构，令料桶5上下振动，同时曲轴6-3跟随第二从动锥齿轮6-5公转，带动料桶5旋转，因此在旋转与振动的共同作用下，使得搅拌，振动效果更为有效，从而制备出晶粒更小、球化程度更高的金属或半固态坯料。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种制备半固态坯料用旋转振动耦合搅拌装置，其特征在于，包括支架(9)，支架(9)的上部设置有旋转搅拌振动装置(4)，支架(9)的下部设置有旋转振动装置(6)，料桶(5)设置在旋转振动装置(6)上，旋转搅拌振动装置(4)的搅拌棒(4-10)设置在料桶(5)内，料桶(5)侧上方的支架(9)上设置有熔炼炉(2)，熔炼炉(2)通过管道与料桶(5)上开的进料口(1)连接，旋转搅拌振动装置(4)连接第一动力系统(3)用于对料桶(5)内的半固态坯料进行旋转搅拌和振动处理，旋转振动装置(6)连接第二动力系统(7)用于驱动料桶(5)进行旋转和振动处理，料桶(5)的出料口处设置有冷却系统(8)。

2.根据权利要求1所述的制备半固态坯料用旋转振动耦合搅拌装置，其特征在于，旋转搅拌振动装置(4)包括工艺外壳(4-1)，工艺外壳(4-1)的下端连接有用于安装搅拌棒(4-10)的连接盘(4-9)，连接盘(4-9)上设置有滑槽(4-7)和滑轨(4-8)，滑槽(4-7)和滑轨(4-8)相互垂直设置，连接盘(4-9)的下方沿正方形设置有四条齿条(4-12)，每个齿条(4-12)与搅拌棒(4-10)连接，四条齿条(4-12)通过连接盘(4-9)下方设置的中心齿轮(4-13)啮合连接，中心齿轮(4-13)通过齿条(4-12)驱动搅拌棒(4-10)在料桶(5)中进行往复运动。

3.根据权利要求2所述的制备半固态坯料用旋转振动耦合搅拌装置，其特征在于，工艺外壳(4-1)内设置有端面圆柱凸轮(4-2)，端面圆柱凸轮(4-2)与第一动力系统(3)的从动轴(3-8)连接，从动轴(3-8)的下端经曲柄(4-6)与连接盘(4-9)上设置的滑槽(4-7)连接，滑槽(4-7)的一端与滑轨(4-8)连接，滑轨(4-8)与下方的一条齿条(4-12)连接用于带动中心齿轮(4-13)作正反转运动，中心齿轮(4-13)带动另外三条齿条(4-12)作来回往复运动。

4.根据权利要求3所述的制备半固态坯料用旋转振动耦合搅拌装置，其特征在于，端面圆柱凸轮(4-2)分别连接圆柱凸轮滚子(4-3)、凸轮顶杆(4-4)和弹簧(4-5)，从动轴(3-8)的转速大于旋转搅拌振动装置(4)整体的旋转速度，凸轮顶杆(4-4)在弹簧(4-5)和端面圆柱凸轮(4-2)的共同作用下能够在竖直方向来回运动产生振动。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的制备半固态坯料用旋转振动耦合搅拌装置，其特征在于，第一动力系统(3)包括第一永磁交流伺服电机(3-1)和相互平行设置的动力轴(3-5)和从动轴(3-8)，第一永磁交流伺服电机(3-1)经第一主动锥齿轮(3-2)与动力轴(3-5)上的第一从动锥齿轮(3-3)啮合连接，第一从动锥齿轮(3-3)下方的动力轴(3-5)上依次设置有、主动轴第一齿轮(3-7)和主动轴第二齿轮(3-10)，主动轴第一齿轮(3-7)和主动轴第二齿轮(3-10)分别与从动轴(3-8)上设置的从动轴第一齿轮(3-6)和从动轴第二齿轮(3-9)啮合连接，主动轴第二齿轮(3-10)和从动轴第二齿轮(3-9)固定设置在搅拌振动装置(4)的工艺外壳(4-1)上，从动轴第二齿轮(3-9)与从动轴(3-8)之间设置有滚珠轴承。

6.根据权利要求1所述的制备半固态坯料用旋转振动耦合搅拌装置，其特征在于，料桶(5)包括坩埚(5-4)，坩埚(5-4)外部设置有保温层(5-1)，保温层(5-1)内设置有冷却水管路(5-2)和加热线圈(5-3)，料桶(5)下方设置有出料管路(5-7)，出料管路(5-7)两侧的料桶(5)上设置有用于连旋转振动装置(6)的连杆连接处(5-6)。

7.根据权利要求1所述的制备半固态坯料用旋转振动耦合搅拌装置，其特征在于，旋转振动装置(6)包括空心动力轴(6-8)，空心动力轴(6-8)套装在料桶(5)的出料管路(5-7)上，下端与第二动力系统(7)和冷却系统(8)连接，上端与水平设置的第二主动锥齿轮(6-6)连接，第二主动锥齿轮(6-6)的两侧分别竖直连接一个第二从动锥齿轮(6-5)，第二从动锥齿轮(6-5)上设置有曲轴(6-3)，曲轴(6-3)通过连杆(6-4)与料桶(5)的连杆连接处(5-6)连接，曲轴(6-3)、连杆(6-4)和料桶(5)组成曲柄滑块机构用于上下振动料桶(5)。

8.根据权利要求7所述的制备半固态坯料用旋转振动耦合搅拌装置，其特征在于，在空心动力轴(6-8)上设置有锥齿轮支持架(6-7)，锥齿轮支持架(6-7)上间隔设置有四个下连接耳(6-2)，每个下连接耳(6-2)连接一个液压杆(6-1)，通过液压杆(6-1)与料桶(5)上设置的上连接耳(5-5)对应连接，曲轴(6-3)的一端与锥齿轮支持架(6-7)连接。

9.根据权利要求1或7或8所述的制备半固态坯料用旋转振动耦合搅拌装置，其特征在于，第二动力系统(7)包括第二永磁交流伺服电机(7-3)，第二永磁交流伺服电机(7-3)经第三主动锥齿轮(7-2)与第三从动锥齿轮(7-1)啮合连接，第三主动锥齿轮(7-2)设置在出料管路(5-7)上，第三从动锥齿轮(7-1)设置在空心动力轴(6-8)上。

10.根据权利要求1所述的制备半固态坯料用旋转振动耦合搅拌装置，其特征在于，冷却系统(8)包括冷却装置(8-1)，冷却装置(8-1)的出料口(8-2)与引锭器(8-3)连接。